ANSYS接觸面磨損模擬
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ANSYS接觸面磨損模擬的實例教程
磨損是指固體物體在與另一物體接觸時，其表面材料逐漸減少的現象。該程序通過重新定位接觸節點來近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節點位置是通過一個磨損模型來確定的，該模型會根據接觸結果計算出接觸節點需要移動的量以及移動的方向，以模擬磨損情況。
這個示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實體元素的質量會隨著磨損程度的增加而逐漸變差。為了成功模擬大量的磨損，需要重新劃分網格。這個示例展示了如何在模型經歷大量磨損時使用非線性網格自適應性來提高網格質量。
展開 案例43-接觸表面磨損模擬
該示例問題模擬接觸表面的磨損。磨損發生在扁平環和在其上旋轉的半球形環之間的界面處。所證明的磨損特性包括磨損引起的材料去除、磨損引起的接觸壓力和面積變化以及穩態條件下磨損率的持續降低。
突出顯示了以下特性和功能：
? 接觸面磨損
? 基于磨損準則的非線性網格自適應
? 用戶自定義的磨損
介紹
磨損是指固體表面與另一物體接觸時材料的逐漸損失。該程序通過在接觸表面重新定位接觸節點來近似這種材料損失。新的節點位置由磨損模型確定，該模型基于接觸結果計算接觸節點移動多少以及沿什么方向移動以模擬磨損。
本示例演示了如何使用Archard Wear模型，并演示了用戶定義的建模磨損（userwear）子程序。
由于磨損涉及材料去除，接觸元件下面的固體單元的單元質量隨著磨損的增加而逐漸變差。需要重新研磨，以成功模擬大量磨損。此示例演示了當模型經歷大量磨損時，如何使用手動重新分區或非線性網格自適應來提高網格質量。
問題描述
半徑為30 mm的銅半球形環在內半徑為50 mm、外半徑為150 mm的鋼扁環上旋轉。半球形環與旋轉軸中心的平環接觸（100 mm處）。
半球形環承受4000 N/mm2的壓力載荷，并且以100000轉/秒的頻率旋轉。半球形環在平環上滑動會導致環磨損。
建模
表示兩個環的二維軸對稱模型被劃分網格并加載，如圖所示。
環用二維軸對稱平面182單元（KEYOP（3）=1）劃分網格。通過用接觸單元（CONTA172）和目標單元（TARGE169）覆蓋表面，在兩個環之間建立無摩擦接觸模型。
創建了該模型的兩個版本，一個具有不對稱接觸，另一個具有對稱接觸。
展開 分析流程：用ANSYS Mechanical APDL Product Launcher打開ANSYS，注意在打開時選擇帶有LS-DYNA的license并勾選LS-DYNA模塊→在GUI過濾的預前設置處勾選LS-DYNA顯示分析→設置單元、實常數并建立幾何模型（該粘合的地方需要粘合）→Mesh Attributes進行材料分布處理，然后劃分網格→在LS-DYNA Options處創建Part，定義接觸類型、時間邊界條件、初始速度→設置時間控制、時間步長、能量選項和沙漏控制等→輸出K文件，修改K文件，遞交求解器求解→用Ls-prepost軟件進行后處理，或者用Matlab進行數據處理等。
圖1 ANSYS建立有限元模型
圖2 Ls-prepost查看結果
圖3 Ls-prepost繪制曲線
圖4 將結果導入Matlab并繪制曲線
下面是部分K文件中比較重要的關鍵字：
*KEYWORD
*TITLE
$
*DATABASE_FORMAT
0
..........
展開 請問：一根鉆管（柔體）怎樣沿著轉向器目標面（剛體）的軌跡行進一段位移？目標面是一彎曲的表面，我做的模型怎么老是沿著直線走，拐不了彎啊！
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磨損是指固體物體在與另一物體接觸時，其表面材料逐漸減少的現象。該程序通過重新定位接觸節點來近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節點位置是通過一個磨損模型來確定的，該模型會根據接觸結果計算出接觸節點需要移動的量以及移動的方向，以模擬磨損情況。
這個示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實體元素的質量會隨著磨損程度的增加而逐漸變差
案例43-接觸表面磨損模擬
該示例問題模擬接觸表面的磨損。磨損發生在扁平環和在其上旋轉的半球形環之間的界面處。所證明的磨損特性包括磨損引起的材料去除、磨損引起的接觸壓力和面積變化以及穩態條件下磨損率的持續降低。
突出顯示了以下特性和功能：
? 接觸面磨損
? 基于磨損準則的非線性網格自適應
? 用戶自定義的磨損
介紹
磨損是指固體表面與另一物體接觸時材料的逐漸損失
本人新手，正在學LS-DYNA，自己也在照著書上的例子練習，但常常發生錯誤。在這里借用技術鄰這個平臺交流學習，分享自己的經驗。方便別人發現錯誤，也及時改正我自己的錯誤。
分析流程：用ANSYS Mechanical APDL Product Launcher打開ANSYS，注意在打開時選擇帶有LS-DYNA的license并勾選LS-DYNA模塊→在GUI過濾的預前設置處勾選LS-DYNA
請問：一根鉆管（柔體）怎樣沿著轉向器目標面（剛體）的軌跡行進一段位移？目標面是一彎曲的表面，我做的模型怎么老是沿著直線走，拐不了彎啊！
